航空发动机闭环增益成形PID控制器设计研究 被引量：3

1

作者 刘毅男 李述清 +1 位作者 张胜修 周帅伟 《电光与控制》 北大核心 2011年第11期74-76,共3页

PID参数整定是PID控制器设计的关键。针对航空发动机PID控制器参数整定问题,研究了一种基于闭环增益成形PID设计方法在其中的应用。首先,根据期望控制系统的截止频率设计具有一阶惯性环节形式的期望闭环传递函数形状。然后,将某发动机... PID参数整定是PID控制器设计的关键。针对航空发动机PID控制器参数整定问题,研究了一种基于闭环增益成形PID设计方法在其中的应用。首先,根据期望控制系统的截止频率设计具有一阶惯性环节形式的期望闭环传递函数形状。然后,将某发动机对象传递函数近似表示为二阶深严格真形式;继而,可根据闭环增益成形设计方法,即假设期望闭环传递函数与实际闭环传递函数相等,可整定PID控制器参数。仿真分析检验了控制器良好的鲁棒性和动态品质,检验了该方法的有效性。 展开更多

关键词 航空发动机 pid控制器 闭环增益成形 鲁棒控制

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连续搅拌反应釜过程的闭环增益成形PID控制器设计 被引量：2

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作者 李述清 张胜修 +1 位作者 张煜东 胡波 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2011年第2期483-484,共2页

针对连续搅拌反应釜(CSTR)系统控制问题,设计了一种基于闭环增益成形算法的PID控制器,以提高PID控制器设计的简洁性和鲁棒性。首先假设期望闭环回路传递函数有一阶形式,同时将受控对象的一阶传递函数和PID控制器构成实际闭环回路传递函... 针对连续搅拌反应釜(CSTR)系统控制问题,设计了一种基于闭环增益成形算法的PID控制器,以提高PID控制器设计的简洁性和鲁棒性。首先假设期望闭环回路传递函数有一阶形式,同时将受控对象的一阶传递函数和PID控制器构成实际闭环回路传递函数。然后,比较期望闭环回路传递函数和实际闭环回路传递函数,即可确定PID参数。最后,以某CSTR系统为例,利用该方法设计了PID控制器,并通过仿真结果比较,检验了该方法所得PID控制器的良好鲁棒稳定性和动态品质。 展开更多

关键词 pid控制器 闭环增益成形 鲁棒控制 一阶对象 连续搅拌反应釜

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基于模糊免疫-单神经元PID控制单开关高增益直流变换器 被引量：1

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作者 万陆峰 徐玉珍 金涛 《电源学报》 CSCD 北大核心 2024年第6期13-24,共12页

针对1种无变压器、无耦合电感的新型单开关高增益变换器,通过将电压升举单元引入Boost变换器来实现在较小占空比情况下提高电压增益,降低开关管、二极管电压应力,减小开关管的导通损耗,从而提高变换器的效率。为了进一步提高变换器的动... 针对1种无变压器、无耦合电感的新型单开关高增益变换器,通过将电压升举单元引入Boost变换器来实现在较小占空比情况下提高电压增益,降低开关管、二极管电压应力,减小开关管的导通损耗,从而提高变换器的效率。为了进一步提高变换器的动态性能与抗扰动能力,在分析单神经元控制器的基础上引入免疫反馈机制,研究模糊免疫-单神经元PID控制策略,将模糊免疫控制与单神经元智能控制器结合,实现了单神经元比例系数的自整定。最后,对所提变换器和控制策略进行了仿真研究,并设计了1台输出200V/0.5A的实验样机进行实验验证,仿真和实验结果均表明:所提变换器可在较小占空比情况下获得较高电压增益;与传统的PID控制策略相比,所提模糊免疫-单神经元PID控制策略能更有效地抑制系统扰动,提高变换器的动态性能,具有更强的自适应能力和鲁棒性。 展开更多

关键词 单开关 高增益 低应力 单神经元pid控制器 模糊免疫自整定

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一种新型模糊PID控制器 被引量：4

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作者 齐建玲 王江 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第z1期72-74,共3页

本论文提出了一种新型的模糊 PID控制器——采用最简单的模糊 PI控制器与模糊 PD控制器并联的结构形式。介绍了基于增益裕度和相位裕度的整定方法 ,同时对其稳定性进行了讨论。仿真结果表明这种控制器的性能优于常规 PID控制器。

关键词 模糊pid控制器 增益裕度 相位裕度 整定 稳定

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基于自适应神经网络的无人机PID控制器研究 被引量：6

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作者 范怡敏 罗云飞 魏春英 《电子测量技术》 北大核心 2021年第9期163-167,共5页

为了提高PID控制器对系统的稳定性,并减少控制误差,提出一种自适应神经网络PID控制器。首先,在离散时间模型中开发PID控制器,以减少在连续时间中设计控制器所带来的问题。然后,定义一个自适应神经网络,调整控制增益,以实现导航任务过程... 为了提高PID控制器对系统的稳定性,并减少控制误差,提出一种自适应神经网络PID控制器。首先,在离散时间模型中开发PID控制器,以减少在连续时间中设计控制器所带来的问题。然后,定义一个自适应神经网络,调整控制增益,以实现导航任务过程中六旋翼无人机(UAV)的跟踪误差最小化。利用梯度下降方法对PID控制器的重要参数进行整定。此外,通过卡尔曼滤波对传感器测量值进行过滤,以提高在线自适应的性能。实验结果验证了所提控制器的优越性,绝对值误差积分(IAE)为2.576×10^(3),时间绝对值误差积分(ITAE)为5.152×10^(5)。两个误差指标均低于经典PID控制器一个数量级。 展开更多

关键词 pid控制器 神经网络 控制增益 卡尔曼滤波 梯度下降方法

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空间机器人的可变增益滑模控制方法 被引量：5

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作者 史玲玲 姚鹤 +1 位作者 金鑫 李朝将 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第7期99-107,115,共10页

针对空间机器人抓捕目标的轨迹跟踪过程,提出了一种基于可变增益的滑模控制算法,并利用MATLAB/Simscape对空间机器人的理论动力学模型和控制算法进行了仿真校验。首先,基于拉格朗日法构建了空间机器人的动力学模型,并给出了系统参数不... 针对空间机器人抓捕目标的轨迹跟踪过程,提出了一种基于可变增益的滑模控制算法,并利用MATLAB/Simscape对空间机器人的理论动力学模型和控制算法进行了仿真校验。首先,基于拉格朗日法构建了空间机器人的动力学模型,并给出了系统参数不确定时的动力学方程。设计了一种滑模控制器,在控制器中引入了可变增益,该增益可根据系统的不确定性和系统的运动状态进行调整,从而使控制器具有很强的鲁棒性。基于Simscape Multibody软件模块,对空间机器人的理论动力学模型进行了验证。在此基础上,针对多关节运动和系统模型不确定两种情形,利用可变增益滑模控制算法进行了空间机器人的轨迹跟踪仿真实验。实验结果表明,与传统的计算力矩法相比,本文提出的控制算法呈现出更高的运动控制精度和误差收敛速度。 展开更多

关键词 空间机器人 轨迹跟踪 动力学建模 可变增益滑模控制器 Simscape Multibody

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基于变增益单神经元PID的秸秆旋埋还田导航系统研制 被引量：13

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作者 周明宽 夏俊芳 +3 位作者 郑侃 杜俊 张居敏 罗承铭 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第5期31-40,共10页

水稻田土壤松软,收割机作业后会出现残留秸秆凸起、地表坑洼等现象,导致秸秆旋埋还田作业易出现重耕、漏耕和自动驾驶路径跟踪精度差等问题。该研究基于滑移估计模型推导了拖拉机路径跟踪的前轮转角控制率,并设计了一种变增益单神经元PI... 水稻田土壤松软,收割机作业后会出现残留秸秆凸起、地表坑洼等现象,导致秸秆旋埋还田作业易出现重耕、漏耕和自动驾驶路径跟踪精度差等问题。该研究基于滑移估计模型推导了拖拉机路径跟踪的前轮转角控制率,并设计了一种变增益单神经元PID导航控制器。在自主设计的电控比例液压转向系统基础上开发了秸秆旋埋还田导航系统,采用双天线RTK-GNSS获取拖拉机的实时位置和航向角信息,由变增益单神经元PID控制器根据理论转角和航向角偏差变化输出实际执行转角,实现旋埋作业自主路径跟踪。田间试验表明,作业速度为1.15m/s时,变增益单神经元PID控制器的自适应直线跟踪最大横向偏差不超过0.071 m,平均绝对偏差不超过0.031 m。与常规PID控制器相比,变增益单神经元PID控制器的最大横向偏差和平均绝对偏差控制精度分别提高了53.08%和51.72%;与单神经元PID控制器相比,最大横向偏差和平均绝对偏差控制精度分别提高了39.00%和28.21%。该研究设计的变增益单神经元PID控制器可以增强导航系统的适应性和鲁棒性,提高路径跟踪精度,适用于未来无人驾驶下的秸秆旋埋还田作业。 展开更多

关键词 农业机械 秸秆 导航 旋埋还田 控制器 变增益单神经元pid 电控比例液压系统 双天线RTK-GNSS

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窄间隙焊接钨极动态运动轨迹多自由度控制 被引量：2

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作者 刘立君 占小红 +2 位作者 韩玉杰 李冬青 吴林 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第5期17-21,共5页

在厚壁管、压力容器及电站锅炉的窄间隙全位置焊接中 ,钨极运动轨迹是动态的。根据窄间隙全位置焊接工艺要求 ,从钨极运动轨迹角度 ,提出了钨极运动轨迹综合控制方案 ,通过对钨极柔性接触引弧轨迹上的各参数作用机理研究 ,提出钨极柔性... 在厚壁管、压力容器及电站锅炉的窄间隙全位置焊接中 ,钨极运动轨迹是动态的。根据窄间隙全位置焊接工艺要求 ,从钨极运动轨迹角度 ,提出了钨极运动轨迹综合控制方案 ,通过对钨极柔性接触引弧轨迹上的各参数作用机理研究 ,提出钨极柔性接触引弧控制方法 ;根据钨极摆动轨迹分析 ,提出基值电压控制弧长和基、峰值电压值分别控制弧长两种方案 ;为避免在窄间隙U形坡口两侧壁出现”爬弧现象” ,设计了焊缝横向运动轨迹计算机控制自动跟踪系统 ;根据全位置焊接重力对钨极纵向运动轨迹影响特点 。 展开更多

关键词 可变增益pid控制器 引弧轨迹 摆动轨迹 多自由度控制 窄间隙全位置焊接

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基于发动机配气机构的液压可变气门驱动系统研究 被引量：1

9

作者 郑利锋 苑明海 《机床与液压》 北大核心 2020年第17期176-180,共5页

为提高气门开启和关闭反应速度,降低气门升程实际输出误差,采用液压可变气门驱动系统,并对跟踪效果进行仿真验证。创建发动机气门系统简图模型,根据牛顿第二定律推导出活塞动力学方程式;对无凸轮气门机构进行改进,设计新型液压可变气门... 为提高气门开启和关闭反应速度,降低气门升程实际输出误差,采用液压可变气门驱动系统,并对跟踪效果进行仿真验证。创建发动机气门系统简图模型,根据牛顿第二定律推导出活塞动力学方程式;对无凸轮气门机构进行改进,设计新型液压可变气门驱动系统,利用旋转阀打开和关闭液压缸和高、低压液压源之间的流动连接,从而控制液压缸的进油和出油。设计了2个反馈PID控制器,用于精确控制气门开启和关闭正时以及气门升程。采用MATLAB软件对气门开启和关闭角度及气门升程进行仿真,并与改进前进行比较。结果表明:改进前,发动机气门开启和关闭角度突然变化时,波动幅度较大,控制系统反应速度较慢,气门升程跟踪误差较大;改进后,发动机气门开启和关闭角度突然变化时,波动幅度较小,控制系统反应速度较快,气门升程跟踪误差较小。采用液压可变气门驱动系统,可以提高气门正时和升程的灵活性,控制系统输出精度较高,效果较好。 展开更多

关键词 配气机构 液压 可变气门 气门正时 气门升程 pid控制器

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基于混合遗传算法的二自由度直升机姿态控制方法

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作者 刘志强 叶曦 +1 位作者 张仕臻 宋洋 《现代电子技术》 2022年第16期103-109,共7页

为提高二自由度直升机系统的控制精度,改善飞行姿态角的稳定性,文中考虑到控制系统的非线性以及常规PID控制方法参数整定的复杂性,提出一种同时运用增益调度及遗传算法的混合控制方法。该方法通过分析二自由度直升机运动学模型,基于信... 为提高二自由度直升机系统的控制精度,改善飞行姿态角的稳定性,文中考虑到控制系统的非线性以及常规PID控制方法参数整定的复杂性,提出一种同时运用增益调度及遗传算法的混合控制方法。该方法通过分析二自由度直升机运动学模型,基于信号输入实验原理进行参数辨识,以获取到姿态角近似数学模型,进而设计出一种基于混合遗传算法优化的PID控制器。该控制器借助增益调度策略,以实时误差大小为调度变量,选择多个系统稳定工作点,利用遗传算法对不同操作点的PID控制器参数进行优化。在LabVIEW平台上分别对常规PID控制器、基于遗传算法优化的PID控制器以及基于混合遗传算法优化的PID控制器进行对比验证。实验结果表明,基于混合遗传算法优化的PID控制器能够改善俯仰角和偏航角的耦合作用,降低超调量,缩短调节时间。这说明混合遗传算法优化PID控制器是有效的。 展开更多

关键词 二自由度直升机 姿态控制 混合遗传算法 参数辨识 增益调度 pid控制器

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混合模式AGC设计 被引量：8

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作者 李学初 高清运 秦世才 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第11期2791-2794,共4页

该文提出了一种混合模式AGC,在不需要A/D转换器的条件下可以获得较好的线性,同时采用粗调与细调相结合的方法大大地降低了系统的稳定时间。该设计基于1st Silicon 0.25μm标准CMOS工艺,仿真表明,当输入信号幅度在100mV到1.3V范围内变化... 该文提出了一种混合模式AGC,在不需要A/D转换器的条件下可以获得较好的线性,同时采用粗调与细调相结合的方法大大地降低了系统的稳定时间。该设计基于1st Silicon 0.25μm标准CMOS工艺,仿真表明,当输入信号幅度在100mV到1.3V范围内变化时,输出信号的幅度为800mV±25mV,系统的稳定时间小于3.2μs;当输入信号幅度为1V时,输出信号的THD低于-45dB;AGC的最大功耗为10mW。 展开更多

关键词 自动增益控制 可变增益放大器 峰值检测电路 增益控制器

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